低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

低合金高度度結(jié)構(gòu)鋼

1 范圍

本標準規(guī)定了低合金高度度結(jié)構(gòu)鋼的牌號、尺寸、外形、重量及允許偏差、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標志和質(zhì)量證明書。

本標準適用于一般結(jié)構(gòu)和工程用低合金高度度結(jié)構(gòu)鋼鋼板、鋼帶、型鋼、鋼棒等。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的較新版本。凡是不注日期的引用文件，其較新版本適用于本標準。

GB／T 222 鋼的成品化學成分允許偏差

GB／T 223.5 鋼鐵 酸溶硅和全硅含量的測定 還原型硅酸鹽分光光度法

GB／T 223.9 鋼鐵及合金 鋁含量的測定 鉻天青S分光光度法

GB/T 223.12 鋼鐵及合金化學分析方法 物質(zhì)材料分離-二苯碳酰二肼光度法測定鉻量

GB/T 223.14 鋼鐵及合金化學分析方法 鉭試劑萃取光度法測定釩含量

GB/T 223.16 鋼鐵及合金化學分析方法 變色酸光度法測定鈦量

GB/T 223.19 鋼鐵及合金化學分析方法 新亞銅靈-****萃取光度法測定銅量

GB/T 223.23 鋼鐵及合金 鎳含量的測定 丁二酮肟分光光度法

GB/T 223.26 鋼鐵及合金 鉬含量的測定 硫氰酸鹽分光光度法

GB/T 223.37 鋼鐵及合金化學分析方法 蒸餾分離-靛酚藍光度法測定氮量

GB/T 223.40 鋼鐵及合金 鈮含量的測定 氯磺酚S分光光度法

GB/T 223.62 鋼鐵及合金化學分析方法 乙酸丁酯萃取光度法測定磷量

GB/T 223.63 鋼鐵及合金化學分析方法 高碘酸鈉（鉀）光度法測定錳量

GB/T 223.67 鋼鐵及合金 硫含量的測定 次甲基藍分光光度法

GB/T 223.69 鋼鐵及合金 碳含量的測定 管式爐內(nèi)燃燒后氣體容量法

GB/T 223.78 鋼鐵及合金化學分析方法 姜黃素直接光度法測定硼含量

GB/T 228 金屬材料 室溫拉伸試驗方法（GB／T 228-2002，eqv ISO 6892：1998）

GB/T 229 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法（GB／T 229-2007，ISO 148-1：2006，MOD）

GB/T 232 金屬材料 彎曲試驗方法（GB／T 232-1999，eqv ISO 7438：1985）

GB/T 247 鋼板和鋼帶 包裝、標志及質(zhì)量證明書的一般規(guī)定

GB/T 2101 型鋼驗收、包裝、標志及質(zhì)量證明書的一般規(guī)定

GB/T 2975 鋼及鋼產(chǎn)品 力學性能試驗取樣位置及試樣的制備（GB／T 2975-1998，eqv ISO 377:1997)

GB／T 4336 碳素鋼和中低合金鋼 火花源原子發(fā)射光譜分析方法（常規(guī)法）

GB／T 5313 厚度方向性能鋼板（GB／T 5313-1985，eqv ISO 7778：1983）

GB／T 17505 鋼及鋼產(chǎn)品交貨一般技術要求（GB／T 17505-1998，eqv ISO 404：1992）

GB/T 20066 鋼和鐵 化學成分測定用試樣的取樣和制樣方法（GB／T 20066-2006，ISO 142841996,IDT)

 

GB／T 20125 低合金鋼 多元素含量的測定 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法YB／T 081 冶金技術標準的數(shù)值修約與檢測數(shù)據(jù)的判定原則

3 術語和定義

3.1

熱機械軋制 thermomechanical rolling

較終變形在某一溫度范圍內(nèi)進行，使材料獲得僅僅依掌熱處理不能獲得的特定性能的軋制工藝。注1：軋制后如果加熱到580℃可能導致材料強度值的降低。如果確實需要加熱到580℃以上，則應由供方進行，注2：熱機械軋制交貸狀態(tài)可以包括加速冷卻、或加連冷卻并回火（包括自回火），但不包括直接淬火或淬火加回火。

3.2

正火軋制 normalizing rolling

較終變形是在某一溫度范圍內(nèi)進行，使材料獲得與正火后性能相當?shù)能堉乒に嚒?/p>

4 牌號表示方法

鋼的牌號由代表屈服強度的漢語拼音字母、屈服強度數(shù)值、質(zhì)量等級符號三個部分組成。例如：Q345D。其中：

Q-鋼的屈服強度的“屈”字漢語拼音的重要地位字母；

345-屈服強度數(shù)值，單位MPa；

D-質(zhì)量等級為D級。

當需方要求鋼板具有厚度方向性能時，則在上述規(guī)定的牌號后加上代表厚度方向（Z向）性能級別的符號，例如：Q345DZ15。

5 尺寸、外形、重量及允許偏差

尺寸、外形、重量及允許偏差應符合相應標準的規(guī)定。

6 技術要求

6.1 牌號及化學成分

6.1.1 鋼的牌號及化學成分（熔煉分析）應符合表1的規(guī)定。

6.1.2 當需要加人細化晶粒元素時，鋼中應至少含有Al、Nb、V、Ti中的一種。加入的細化晶粒元素應在質(zhì)量證明書中注明含量。

6.1.3 當采用全鋁（Al，）含量表示時，Al，應不小于0.020％。

6.1.4 鋼中氮元素含量應符合表1的規(guī)定，如供方保證，可不進行氮元素含量分析。如果鋼中加入A1、Nb、V、Ti等具有固氮作用的合金元素，氮元素含量不作限制，固氮元素含量應在質(zhì)量證明書中注明。

6.1.5 各牌號的Cr、Ni、Cu作為殘余元素時，其含量各不大于0.30％，如供方保證，可不作分析；當需要加入時，其含量應符合表1的規(guī)定或由供需雙方協(xié)議規(guī)定。

6.1.6 為改善鋼的性能，可加人RE元素時，其加入量按鋼水重量的0.02％～0.20％計算。

6.1.7 在保證鋼材力學性能符合本標準規(guī)定的情況下，各牌號A級鋼的C、Si、Mn化學成分可不作交貨條件。

 

 

 

 

6.1.8 各牌號除A級鋼以外的鋼材，當以熱軋、控軋狀態(tài)交貨時，其較大碳當量值應符合表2的規(guī)定；當以正火、正火軋制、正火加回火狀態(tài)交貨時，其較大碳當量值應符合表3的規(guī)定；當以熱機械軋制（TMCP）或熱機械軋制加回火狀態(tài)交貨時，其較大碳當量值應符合表4的規(guī)定。碳當量（CEV）應由烙煉分析成分并采用公式（1）計算。

CEV=C Mn/6 (Cr Mo V)/5 (Ni Cu)/15

表2 熱軋、控軋狀態(tài)交貨鋼材的碳當量

牌號	碳當量（CEV）／％
	公稱厚度或直徑≤63mm	公稱厚度或直徑 >63mm~250 mm	公稱厚度＞250mm
Q345	≤0.44	≤0.47	≤0.47
Q390	≤0.45	≤0.48	≤0.48
Q420	≤0.45	≤0.48	≤0.48
Q460	≤0.46	≤0.49	-

表3 正火、正火軋制、正火加回火狀態(tài)交貨鋼材的碳當量

牌 號	碳當量（CEV）／％
	公稱厚度≤63mm	公稱厚度＞63mm～120mm	公稱厚度＞120mm～250mm
Q345 -	≤0.45	≤0.48	≤0.48
Q390	≤0.46	≤0.48	≤0.49
Q420	≤0.48	≤0.50	≤0.52
Q460	≤0.53	≤0.54	≤0.55

表4 熱機械軋制（TMCP）或熱機械軋制加回火狀態(tài)交貨鋼材的碳當量

牌號	碳當量（CEV）／％
	公稱厚度≤63mm	公稱厚度＞63mm～120mm	公稱厚度＞120mm～150mm
Q345	≤0.44	≤0.45	≤0.45
Q390	≤0.46	≤0.47	≤0.47
Q420	≤0.46	≤0.47	≤0.47
Q460	≤0.47	≤0.48	≤0.48
Q500	≤0.47	≤0.48	≤0.48
Q550	≤0.47	≤0.48	≤0.48
Q620	≤0.48	≤0.49	≤0.49
Q690	≤0.49	≤0.49	≤0.49

6.1.9 熱機械軋制（TMCP）或熱機械軋制加回火狀態(tài)交貨鋼材的碳含量不大于0.12％時，可采用焊接裂紋敏感性指數(shù)（Pcm）代替碳當量評估鋼材的可焊性。Pcm應由熔煉分析成分并采用公式（2）計算，其值應符合表5的規(guī)定。

Pcm=C Si/30 Mn/20 Cu/20 Ni/60 Cr/20 Mo/15 V/10 5B·....(2) 經(jīng)供需雙方協(xié)商，可****采用碳當量或焊接裂紋敏感性指數(shù)作為衡量可焊性的指標，當未****時，

 

表5 熱機械軋制（TMCP）或熱機械軋制加回火狀態(tài)交貨鋼材Pcm值

供方可任選其一。

牌 號	Pcm/%
Q345	≤0.20
Q390	≤0.20
Q420	≤0.20
Q460	≤0.20
Q500	≤0.25
Q550	≤0.25
Q620	≤0.25
Q690	≤0.25

6.1.10 鋼材、鋼坯的化學成分允許偏差應符合GB／T222的規(guī)定。

6.1.11 當需方要求保證厚度方向性能鋼材時，其化學成分應符合GB／T 5313的規(guī)定。

6.2 冶煉方法

鋼由轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，必要時加爐外精煉。

6.3 交貨狀態(tài)

鋼材以熱軋、控軋、正火、正火軋制或正火加回火、熱機械軋制（TMCP）或熱機械軋制加回火狀態(tài)交貨。

6.4 力學性能及工藝性能

6.4.1 拉伸試驗

鋼材拉伸試驗的性能應符合表6的規(guī)定。

6.4.2 夏比（V型）沖擊試驗

6.4.2.1 鋼材的夏比（V型）沖擊試驗的試驗溫度和沖擊吸收能量應符合表7的規(guī)定。

6.4.2.2 厚度不小于6mm或直徑不小于12mm的鋼材應做沖擊試驗，沖擊試樣尺寸取10mmX10mmx55mm的標準試樣；當鋼材不足以制取標準試樣時，應采用10mmx7.5mmx55mm或10mmx5mmx55mm小尺寸試樣，沖擊吸收能量應分別為不小于表7規(guī)定值的75％或50％，優(yōu)先采用較大尺寸試樣。

6.4.2.3 鋼材的沖擊試驗結(jié)果按一組3個試樣的算術平均值進行計算，允許其中有1個試驗值低于規(guī)定值，但不應低于規(guī)定值的70％，否則，應從同一抽樣產(chǎn)品上再取3個試樣進行試驗，先后6個試樣試驗結(jié)果的算術平均值不得低于規(guī)定值，允許有2個試樣的試驗結(jié)果低于規(guī)定值，但其中低于規(guī)定值70％的試樣只允許有一個。

6.4.3 Z向鋼厚度方向斷面收縮率應符合GB／T 5313的規(guī)定。

 

 

 

 

表7 夏比（V型）沖擊試驗的試驗溫度和沖擊吸收能量

牌號	質(zhì)量等級	試驗溫度／℃	沖擊吸收能量（KV2）＇／J
			公稱厚度（直徑、邊長）
			12mm~150mm	>150mm~250 mm	>250mm~400mm
Q345	B	20	≥34	≥27
	C	0
	D	-20
					27
	E	-40
Q390	B	20	≥34
	C	0
	D	-20
	E	--40
Q420	B	20 0	≥34
	C
	D	-20 -40
	E
Q460 Q500、   Q550、 Q620、 Q690	C	0	≥34	-	-
	D	-20		一
	E	-40
	C	0	≥55	-	-
	D - E	-20	≥47	-
		-40	≥31	-
沖擊試驗取縱向試樣。

6.4.4 當需方要求做彎曲試驗時，彎曲試驗應符合表8的規(guī)定。當供方保證彎曲合格時，可不做彎曲試驗。

表8 彎曲試驗

牌號	試樣方向	180°彎曲試驗 ［d＝彎心直徑，a＝試樣厚度（直徑）］
		鋼材厚度（直徑，邊長）
		≤16mm	>16mm~100mm
Q345 Q390 Q420 Q460	寬度不小于600mm扁平材，拉伸試驗取橫向 試樣。寬度小于600mm的扁平材、型材及棒 材取縱向試樣	2a	3a

6.5 表面質(zhì)量

鋼材的表面質(zhì)量應符合相關產(chǎn)品標準的規(guī)定。

6.6 特殊要求

6.6.1 根據(jù)供需雙方協(xié)議，鋼材可進行無損檢驗，其檢驗標準和級別應在協(xié)議或合同中明確。

6.6.2 根據(jù)供需雙方協(xié)議，可按本標準訂購具有厚度方向性能要求的鋼材。

 

6.6.3 根據(jù)供需雙方協(xié)議，鋼材也可進行其他項目的檢驗。

7 試驗方法

鋼材的各項檢驗的檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣方法和試驗方法應符合表9的規(guī)定。

表9 鋼材各項檢驗的檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣方法和試驗方法

序號	檢驗項目	取樣數(shù)量／個	取樣方法	試驗方法
1	化學成分（熔煉分析）	1／爐	GB/T 20066	GB/T 223、GB/T4336、 GB/T 20125
2	拉伸試驗	1／批	GB/T 2975	GB/T 228
3	彎曲試驗	1／批	GB/T 2975	GB/T 232
4	沖擊試驗	3／批	GB/T 2975	GB/T 229
5	Z向鋼厚度方向斷面收縮率	3／批	GB/T 5313	GB/T 5313
6	無損檢驗	逐張或逐件	按無損檢驗標準規(guī)定	協(xié)商
7	表面質(zhì)量	逐張／逐件	-	目視及測量
8	尺寸、外形	逐張／逐件	-	合適的量具

8 檢驗規(guī)則

8.1 檢查和驗收

鋼材的檢查和驗收由供方進行，需方有權對本標準或合同中所規(guī)定的任一檢驗項目進行檢查和驗收。

8.2 組批

鋼材應成批驗收。每批應由同一牌號、同一質(zhì)量等級、同一爐罐號、同一規(guī)格、同一軋制制度或同一熱處理制度的鋼材組成，每批重量不大于60t。鋼帶的組批重量按相應產(chǎn)品標準規(guī)定。

各牌號的A級鋼或B級鋼允許同一牌號、同一質(zhì)量等級、同一冶煉和澆注方法、不同爐罐號組成混合批。但每批不得多于6個爐罐號，且各爐罐號C含量之差不得大于0.02％，Mn含量之差不得大于0.15％。

對于Z向鋼的組批，應符合GB／T 5313的規(guī)定。

8.3 復驗與判定規(guī)則

8.3.1 力學性能的復驗與判定

鋼材的沖擊試驗結(jié)果不符合6.4.2.3的規(guī)定時，抽樣鋼材應不予驗收，再從該試驗單元的剩余部分取兩個抽樣產(chǎn)品，在每個抽樣產(chǎn)品上各選取新的一組3個試樣，這兩組試樣的試驗結(jié)果均應合格，否則該批鋼材應拒收。鋼材拉伸試驗的復驗與判定應符合GB／T 17505的規(guī)定。

8.3.2 其他檢驗項目的復驗與判定

鋼材的其他檢驗項目的復驗與判定應符合GB／T 17505的規(guī)定。

8.4 力學性能和化學成分試驗結(jié)果的修約

除非在合同或訂單中另有規(guī)定，當需要評定試驗結(jié)果是否符合規(guī)定值，所給出力學性能和化學成分試驗結(jié)果應修約到與規(guī)定值的數(shù)位相一致，其修約方法應按YB／T 081的規(guī)定進行。碳當量應先按公式計算后修約。

9 包裝、標志和質(zhì)量證明書

鋼材的包裝、標志和質(zhì)量證明書應符合GB／T 247、GB／T 2101的規(guī)定。